Question

【題目】實驗中掛鉤位置可認為不變，利用力傳感器和單擺小球來驗證機械能守恒。

（1）用游標卡尺測出小鐵球直徑結(jié)果如圖乙所示。則其直徑D=________cm。

（2）①如圖甲所示，固定力傳感器M

②取一根不可伸長的細線，一端連接（1）中的小鐵球，另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O，并固定在傳感器的掛鉤上（小圓環(huán)剛好夠一根細線通過）

③將小鐵球自由懸掛并處于靜止狀態(tài)，從計算機中得到拉力隨時間變化的關(guān)系如圖丁所示。

（i）為驗證小鐵球在最高點A和最低處的機械能是否相等，則_____________。

A．必須要測出小鐵球的直徑D

B．必須要測出小鐵球的質(zhì)量m

C．必須要測出細線離開豎直方向的最大偏角θ

D．必須要知道圖丙、丁中F0，F1，F2的大小及當?shù)刂亓�加速�?/span>g

E．必須要知道圖丙、丁中F0，F1，F2的大小

（ii）若已經(jīng)通過實驗測得了（i）中所需的物理量，則為了驗證小鐵球在最高點B和最低點處的機械能是否相等，只需驗證等式_____________________________是否成立即可。（用題中所測得的物理量符號表示）

Answer 1

【答案】1.090cm D

【解析】

(1)[1]由圖乙可知，該游標卡尺為50分度游標卡尺，故其讀數(shù)為

（2）[2]由機械能守恒定律可得

在最低點時有

剛釋放時有

靜止時有

聯(lián)立化簡可得

故小球機械能是否守恒驗證以上等式即可，故需要測量的物理量為F0，F1，F2的大小及當?shù)刂亓�加速�?/span>g，故選D。

[3]由[2]中分析可知，需驗證的等式為